>>
>>


/>!اعتبار اصل سیر مستقیم الخط نور
اجباری نیست بپذیرید که ((نور)) در خط مستقیم حرکت میکند، کافی است در یک صبحگاه مه آلود پرتوهای نور خورشید که از میان برگ درختان میگذرد را ببیند. این عقیده که نور به خط مستقیم حرکت میکند هنگامی درست است که ((طول موج)) تابش نور خیلی کوچکتر از گذرگاهها و سوراخهای محدود کننده مسیر نور باشد. هرگاه این شرایط برقرار نباشد باید پدیده ((پراش نور|پراش)) را به میان آوریم و اثر آنرا روی جهات ، شدت نور و ... تابش برررسی و محاسبه نماییم. />


    
 منو
 کاربر Online
495 کاربر online
تاریخچه ی: قوانین اپتیک هندسی

تفاوت با نگارش: 2

Lines: 1-46Lines: 1-50
-V{maketoc}


! اعتبار اصل سیر مستقیم الخط نور:

اجباری نیست بپذیرید که ((نور)) در خط مستقیم حرکت می کند کافی است در یک صبحگاه مه آلود پرتوهای نور ((خورشید)) که از میان برگ درختان می گذرد را ببیند . این عقیده که نور به خط مستقیم حرکت می کند هنگامی درست است که ((طول موج)) تابش نور خیلی کوچکتر از گذرگاه ها و سوراخ های محدود کننده مسیر نور باشد . هر گاه این شرایط برقرار نباشد باید پدیده ((پراش)) را به میان آوریم و اثر آنرا روی جهات ، ((شدت نور)) و .... ((تابش)) برررسی و محاسبه نماییم .


با این توضیح در تقریب اول ، وقتی بتوان پراش را نادیده گرفت می توان پیشروی نور در میان سیستم اپتیکی را بر مبنای پیروی از مسیرهای مستقیم الخط یا پرتوهای نور ردیابی نماییم تا این حد در حوزه تسلط ((اپتیک هندسی)) هستیم .

نظیر هر بازی خوب زیبایی های ((اپتیک)) در این است که قوانین آن به قدری ساده و امکانات نتیجه گیری از آنها به قدری گوناگون و گاهی ماهرانه ند، که هرگز کسی با بازی کردن با آنها خسته نمی شود اپتیک هندسی را می توان بصورت مجموعه ای از سه قانون بنیادی زیر بیان کرد : />
*__قانون تراگسیل:__در یک ناحیه با ((ضریب شکست)) ثابت ، نور به خط مستقیم ((انتشار)) می یابد( ((اصل بازگشت نور)) ). />
*__قانون بازتابش:__ نور فرودی بر یک صفحه تحت زاویه بر یک صفحه تحت زاویه i نسبت به خط عمود بر آن صفحه ، با زاویه r مساوی با زاویه تابش ، بازتابش می کند (زاویه تابش مساوی زاویه بازتابش i=r) />
*__قانون شکست(قانون اسنل))):__ در سطح جدایی دو محیط با ضرایب شکست n1 و n2نور فرودی به سطح جدایی در محیط اول و تحت زاویه i نسبت به عمود بر سطح جدایی ، در محیط دوم تحت زاویه r نسبت به عمود بر سطح جدایی شکست می یابد ب طوری که :
__'' n1 sin i= n2 sin r__''

! نتایج حاصل از قوانین :

#یکی از نتایجی که از قوانین اخیر بدست می آید این است که پرتوهای تابش ، بازتابش ،تراگسیل و امتداد عمود بر سطح همگی در یک صفحه قرار دارند که صفحه تابش نامیه می شود.


#__تعریف ((صفحه تابش)) :__ این صفحه بصورت صفحه شامل خط عمود بر سطح و امتداد تابش تعریف می شود .


#بهتر است رابطه اسنل را به فرم اخیر یاد بگیرید اگر آنرا بصورت نسبت سینوس ها بیان کنید احتمال مبهم شدن ((ضریب شکست)) نسبی دو محیط نسبت به هم
__''(n=n2/n1)__'' به خاطر صفر شدن مخرج سینوس ها وجود دارد که مفهوم فیزیکی ندارد .


#حالت ویژه ای را در نظر می گیریم که در آن اگر ضریب شکست محیط تابش بزرگتر از ضریب شکست محیط عبور باشد __''(n1>n2)__'' زاویه r از رابطه زیر تعیین می شود . />__''(sin r=n1/n2 sin i)__'' در این رابطه __''(n1/n2>1)__'' و __'' sin i__''مقداری بین صفر و یک دارد.

بنابراین برای زوایای تابشی بزرگ به نظر می رسد، ممکن است__''sin r>1__'' باشد. در صورتیکه باید __''sin r__'' کوچکتر از یک باشد، پس در اینجا یک زاویه بحرانی __( ((زاویه حد)) i=c )__وجود دارد که به ازای آن داریم: __''sin c= n2/n1__''
یعنی __''sin r=1 وr=90__''.

این بدین معنی است که پرتو تراگسیلی (عبوری) مسیری قائم بر خط عمود یعنی موازی با سطح مشترک طی می کند این پدیده در امواج ((صوت))ی به ((امواج سطحی راله)) معروف است.


#__((بازتابش داخلی کلی)):__ برای زوایای تابش i بزرگتر از __''c=arcsin n2/n1__'' هیچ نور عبوری بر محیط دوم نخواهیم داشت در عوض نور در محیط تابش به طور کامل به عقب ((بازتاب))ش می کند و هیچ نور و انرژی وارد محیط دوم نمی شود این پدیده ، ((بازتابش داخلی کلی)) نام دارد .

! مباحث مرتبط با عنوان:
+able align=left>
{picture=Rays-3.gif}





{picture=432.jpg}




با این توضیح در تقریب اول ، وقتی بتوان پراش را نادیده گرفت میتوان پیشروی نور در میان سیستم اپتیکی را بر مبنای پیروی از مسیرهای مستقیم الخط یا پرتوهای نور ردیابی نماییم تا این حد در حوزه تسلط ((اپتیک هندسی)) هستیم. نظیر هر بازی خوب زیباییهای ((اپتیک)) در این است که قوانین آن به قدری ساده و امکانات نتیجه گیری از آنها به قدری گوناگون و گاهی ماهرانه هتند، که هرگز کسی با بازی کردن با آنها خسته نمیشود. اپتیک هندسی را میتوان بصورت مجموعهای از سه قانون بنیادی زیر بیان کرد:>>
*__قانون تراگسیل:__ در یک ناحیه با ضریب شکست ثابت ، نور به خط مستقیم انتشار مییابد (اصل بازگشت نور).>>
*__قانون بازتابش:__ نور فرودی بر یک صفحه تحت زاویه بر یک صفحه تحت زاویه i نسبت به خط عمود بر آن صفحه ، با زاویه r مساوی با زاویه تابش ، بازتابش میکند (زاویه تابش مساوی زاویه بازتابش i = r).


*__قانون شکست (قانون اسنل):__ در سطح جدایی دو محیط با ضرایب شکست n1 و n2 نور فرودی به سطح جدایی در محیط اول و تحت زاویه i نسبت به عمود بر سطح جدایی ، در محیط دوم تحت زاویه r نسبت به عمود بر سطح جدایی شکست مییابد بطوری که:


::__~~navy:n1 sin i = n2 sin r~~__::
>
>
dir align=left>

{picture=GHavaninoptic.JPG}

!نتایج حاصل از قوانین
#یکی از نتایجی که از قوانین اخیر بدست میآید این است که پرتوهای تابش ، بازتابش ، تراگسیل و امتداد عمود بر سطح همگی در یک صفحه قرار دارند که صفحه تابش نامیه میشود.


#__تعریف صفحه تابش:__ این صفحه بصورت صفحه شامل خط عمود بر سطح و امتداد تابش تعریف میشود.


#بهتر است رابطه اسنل را به فرم اخیر یاد بگیرید، اگر آنرا بصورت نسبت سینوس ها بیان کنید احتمال مبهم شدن ((ضریب شکست)) نسبی دو محیط نسبت به هم __''(n = n2/n1)__'' بخاطر صفر شدن مخرج سینوسها وجود دارد که مفهوم فیزیکی ندارد.


#حالت ویژهای را در نظر میگیریم که در آن اگر ضریب شکست محیط تابش بزرگتر از ضریب شکست محیط عبور باشد __''(n1> > n2)__'' زاویه r از رابطه زیر تعیین می شود. __''(sin r = n1/n2 sin i)__'' در این رابطه __''(n1/n2>1)__'' و __'' sin i__''مقداری بین صفر و یک دارد.

بنابراین برای زوایای تابشی بزرگ به نظر می رسد، ممکن است__''sin r>1__'' باشد. در صورتیکه باید __''sin r__'' کوچکتر از یک باشد، پس در اینجا یک زاویه بحرانی __(زاویه حد i=c )__وجود دارد که به ازای آن داریم: __''sin c = n2/n1__'' یعنی __''sin r = 1 و r = 90__''. این بدین معنی است که پرتو تراگسیلی (عبوری) مسیری قائم بر خط عمود یعنی موازی با سطح مشترک طی میکند این پدیده در امواج صوتی به امواج سطحی راله معروف است.


#__((بازتابش داخلی کلی)):__ برای زوایای تابش i بزرگتر از __''c = arcsin n2/n1__'' هیچ نور عبوری بر محیط دوم نخواهیم داشت، در عوض نور در محیط تابش بطور کامل به عقب بازتابش میکند و هیچ نور و انرژی وارد محیط دوم نمیشود، این پدیده بازتابش داخلی کلی نام دارد.
!مباحث مرتبط با عنوان  *((اپتیک)) *((اپتیک)) -*((نور))  -*((خورشید))  -*((طول موج))  -*((شدت نور))   -*((تابش))  -*((پراش))   *((اپتیک هندسی)) *((اپتیک هندسی)) -*((ضریب شکست))
*((انتشار))
*((اصل بازگشت
نور))
*((قانون اسنل))
*((امواج سطحی راله))
*((بازتاب
)) +*((انتشار نور))  *((بازتابش داخلی کلی)) *((بازتابش داخلی کلی))  +*((پراش))  +*((تابش))  +*((خورشید))  +*((شدت نور))  +*((ضریب شکست))  +*((طول موج))  +*((قوانین اسنل))  +*((نور))
تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 شنبه 23 اردیبهشت 1385 [15:33 ]   5   مجید آقاپور      جاری 
 شنبه 23 اردیبهشت 1385 [15:29 ]   4   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 01 دی 1383 [07:20 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 10 آذر 1383 [11:12 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 یکشنبه 08 شهریور 1383 [08:29 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..